主题：高透明的玻璃，鸟类看不见

我们的父辈看到这个问题会一脸懵逼：

“鸟又不瞎，为什么会看不见玻璃？？？”

只有后工业时代的后辈小年轻们才有机会把高透玻璃当做理所当然的存在。

谁也别笑谁，你也看不见完全透明的干净玻璃。

归根到底，高透玻璃这玩意就是个bug，自然界根本不存在这样大块的、能透过90%可见光的非晶体硬东西（玻璃不是晶体，所以没有固定熔点，玻璃是玻璃态物质，其微观结构具有类似液体的无序特征，这个很有趣，最后再讲）。

哪怕是人类工业，也是最近几十年才能大批量生产民用的高透玻璃的。

所以自然界大多数动物还没来得及进化出能看见透明度这么高东西的眼睛。

（但是某些蛇等能“看见”透明玻璃，这个放在后面慢慢讲。我们先讲讲玻璃的历史吧。）

玻璃在科技史的应用非常长远且基础：

高透玻璃技能树没点，天文学和微生物就发展不起来。

高耐热玻璃的技能树没点，化学就发展不起来。

虽然大洋彼岸16世纪就开始研究显微镜、望远镜了，但是当时的明清“海禁”限制技术交流，欧洲16世纪钠钙玻璃配方未能传入。

乾隆年间广州十三行进口的欧洲玻璃器被列为“奇技淫巧”，从来也没有官方的引导去研究去模仿（而且那时候我们也确实缺纯碱，没法大量工业制造）。

所以很遗憾的，我们直到近代才开始钠钙玻璃的研究，至于高透玻璃民用化更是千禧年后的事情了。

（说句题外话，西方的文明其实也被耽误了几千年，玻璃是人类进行靠谱的化学研究的前置技能点，尤其是有了能够耐热和抗化学侵蚀的玻璃，化学家们才得以通过肉眼观察反应过程。

有意思的是，这样的玻璃其实早在古罗马时期就被制造出来，那时的一位玻璃工匠将他的发明呈给提贝里乌斯皇帝，但玻璃的制法却被皇帝连同工匠本人一起抹杀，只是为了保护宫殿里其他玻璃制品的价值。直到1880年，加入硼砂的耐热玻璃才被德国人重新发明。

皇帝小小的保护欲，让人类的化学技能树因此被拖了近1800年。而古罗马人因铅器铅管亡国灭种，也是一种冥冥之中的因果报应，令人唏嘘。

至于为什么铅钡玻璃不透光，而钠钙玻璃能做到高透光率呢？

这背后涉及带隙能量，杂化轨道等复杂理论，简单来说，

现代技术的钠钙玻璃就像透明的矿泉水，杂质少，气泡少，透光好，清澈见底。

而古法的铅钡玻璃则像混着泥沙的黄河水，泥沙多影响水里面光的折射，所以不透光，看不见水下的情况。

但是，问题来了，可见光这个词是针对人来说的。

对人来说，高透玻璃实现可见光波段（380-780nm）透光率超过90%。

但是普通玻璃对紫外线和红外线的吸收都比较强烈，只能漏过5%左右（这也是为什么玻璃被晒后会发热）。

所以如果一个动物能看见紫外线和红外线，那么他是有可能看见玻璃的。

比如某些蛇：

某些蛇有颊窝可以用来感受红外线，也就是说，如果一块吸收了热量的高透玻璃在蛇的不远处，虽然蛇视力不好，但是它们能明显感觉到玻璃在发热，所以可能会把玻璃错误地当做捕猎的目标从而撞上去。

这种针对生物的热成像一般是某些夜行性动物才有的特征。

不过这里说句题外话，有些甲虫会跟玻璃交配……

2011年的搞笑诺贝尔尔奖就给予了这个1983年的研究，深棕色或绿色啤酒瓶的反射波长（约550-600nm）与某些雌性昆虫体色光谱重叠，如吉丁虫科的宝石甲虫（Julodimorpha bakewelli）就偏好金属光泽表面，所以它们找对象的时候会考虑啤酒瓶……

好了，我们终于要说到鸟类了。

鸟撞击玻璃的意外确实非常多，仅在美国，每年就有十亿只左右的鸟类因为撞击玻璃死亡。

普通鸟类的可感知波长范围扩展至 300-700nm（人类380-700nm），包含近紫外光（UV-A波段315-400nm）。

由此可见，鸟类的可见光范围跟人类是高度重合的，鸟类具有四色视觉（人类为三色），视网膜含5种视锥细胞。

所以它们也非常依赖视觉。

鸟撞击到玻璃上的原因其实很复杂，根据玻璃情况不同分为以下三种：

1高透明的玻璃，鸟类看不见

前面说了，因为玻璃能透过可见光，所以干净的玻璃对很多生物来说约等于不存在，生物还没进化到识别玻璃的程度。

鸟类的正面视力较差，而侧方视力较强，这使得它们在飞行过程中难以发现前方的障碍物，尤其是透明的玻璃。

2镜面反射以及高反射光的玻璃

镜面反射的玻璃墙或者晚上反光的白色粉刷墙壁，或者反射光很强烈的玻璃，鸟类都有可能撞上去。

这就不是它们看不见了，它们正是因为看见了才撞上去的。

这里就要提到鸟类的方向感知系统了。

部分鸟类，尤其是大规模迁徙的鸟类，往往有趋光性，利用自然光线来定位。

• 涉及58种鸟类（占当地鸟类总数的21%），包含国家级保护动物褐翅鸦鹃和小天鹅
• 以鹭科、三趾鹑科、秧鸡科涉禽为主（占比63%），白鹭单晚迁徙量可达上万只

人造的光源和玻璃幕墙的反射都有可能严重影响鸟类的导航，导致它们错误地撞上玻璃幕墙。

3晚上透出的室内光

同样是因为鸟类趋光性的原因，晚上玻璃透出的光线会严重干扰鸟类的导航。

2021年在麦考密克广场进行的一项研究发现，关闭大型建筑物中一半的灯光就可以将鸟类碰撞事故减少60%。

如何救救那些不小心撞玻璃墙的小鸟呢？

有的。

前面说到鸟类能看见UV-A波段315-400nm的紫外线，所以采用CeO?的紫外线反射玻璃（反射率＞80%）就能让鸟类看见玻璃在发光，以及采用磨砂玻璃幕墙，消除镜面反射，都能很大程度地降低鸟类撞玻璃墙的概率。

在推进生态友好型城市建设方面，部分措施对鸟撞玻璃很有效果。

比如改变玻璃的反光率和晚上关灯。

以纽约市为例，当地实施的《鸟类保护建筑法规》明确规定新建项目必须采用特殊处理玻璃材质，通过降低表面反光率来避免鸟类误撞。波士顿部分高层建筑则引入防鸟撞玻璃技术，结合候鸟飞行走廊分析优化建筑布局，经跟踪监测显示此类建筑的鸟类误撞事件发生率较常规建筑下降近三分之一。这些实例验证了科学化生态设计对生物多样性保护的积极作用。

另外，2021年12月经多方专家论证后，纽约市正式通过建筑照明管控条例，要求在候鸟迁徙高峰期关闭非必要建筑照明，成为继得克萨斯州奥斯汀等城市后又一实施该政策的地区。同年秋季，纽约州议会审议的照明管理法案进一步提出更严格规范，拟要求全州范围内包括住宅在内的私有建筑，在每日夜间11点前调暗或关闭非功能性光源。伊利诺伊州2021年夏季颁布的《生态建筑标准法》则从建材与照明两方面作出规定：新建公共建筑须采用防鸟撞玻璃及可调节照明系统；针对生态敏感区周边建设项目，特别增设迁徙季节照明使用限制条款。

所以你如果怕鸟撞到你家玻璃，不在家的时候以及晚上拉窗帘是一个很好的办法。